Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁: (1) Тут: с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К) m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг) T₀ - начальная температура воды 10°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ : (2) Где: с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К) m₂ - начальная масса льда T₂ - начальная температура льда -20°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С m₃ - масса растаявшего льда. λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг При этом: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
Q=84 195,3125
Объяснение:
Дано:
m1=384 г.=0,384 кг.(масса алюминиевой кастрюли)
q2=1000 кг./м^3 (плотность воды)
c1=920 Дж./кг.*градус С (удельная теплоемкость алюминиевой кастрюли)
c2=4200 Дж./кг.*градус С (удельная теплоемкость воды)
V=1 л.=0,001 м^3 (объем он и для воды ,и для кастрюли одинаковый)
t=100 гр.С (конечная температура)
t0=25 гр.С (начальная температура)
Найти:
Q1,Q2,Q
1)Q1= c1*m1*(t-t0)=c1*q1*V*(t-t0)=920 Дж./кг.*гр.С*0,384 кг.*(100 гр.С-25 гр.С)=195,3125 Дж.
2)Q2=c2*m2*(t-t0); m2=q2*V= 1000 кг./м^3*0,001 м^3=1кг.
Q2=4200 Дж./кг.*гр.С*1кг.*(100гр.С-80 гр.С)= 84 000 Дж.
3)Q=Q1+Q2= 195,3125 Дж.+84000 Дж.=84 195,3125 Дж. (общее кол-во теплоты)
ответ:Q=84 195,3125
(я не знаю как от вас требует преподаватель, если нужно сократи)
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ :
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
Теперь из 4 выражаем m₂:
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.